Riassunto della puntata precedente. ing. Massimiliano Pancani

Transcript

1 Riassunto della puntata precedente

2 Impianti di Climatizzazione

3 Ci sono le dispense on-line

4 Capitolo 1 I fondamentali Unità di misura Temperatura Umidità Pressione Energia Potenza

5 Capitolo 2 Sistemi energetici Impianti meccanici Impianti tecnici Sistemi energetici

6 Sistema energetico Un sistema energetico è un sistema che utilizza delle risorse energetiche per produrre un effetto utile.

7 Sistema energetico (ideale) Risorse energetiche Flusso energetico Usi finali Effetto utile

8 Effetto utile Meccanico Termico Luminoso Elettronico/Elettrico

9 Sistema energetico (reale) Interazione con l ambiente Risorse energetiche Flusso energetico Usi finali Effetto utile Rifiuti

10 Oggi invece parliamo di

11 Capitolo 3: Impianti di riscaldamento e condizionamento Componenti per la produzione Componenti per la distribuzione Componenti per l emissione

12 Capitolo 3 Impianti di riscaldamento e condizionamento

13 Li puoi pensare come composti da: produzione distribuzione emissione

14 Capitolo 3 Impianti di riscaldamento Componenti per la produzione

15 Gruppi termici generalità

16 Definizione: caldaia Le caldaie sono macchine termiche in cui, attraverso un processo di combustione, si converte l energia chimica di un combustibile in energia termica.

17 Componenti principali Bruciatore Corpo caldaia Canna fumaria

18 Caldaia (vista d assieme)

19 Bruciatore (vista esterna)

20 Corpo caldaia (vista interna)

21 Canna fumaria (vista esterna)

22 Canna fumaria (installazione interna)

23 Canna fumaria (installazione esterna)

24 Gruppi termici funzionamento

25 Caldaia (come funziona)

26 Caldaia (come funziona)

27 Gruppi termici combustibili

28 Combustibili per caldaie (classificazione) combustibili di origine fossile di origine vegetale

29 Combustibili (fossili) Gasolio GPL Metano

30 Combustibili (vegetali) Pellets

31 Cippato

32 (cippatrice)

33 Biodiesel

34 Definizione: potere calorifico Il potere calorifico è la quantità massima di energia che si può ottenere dalla combustione di un combustibile.

35 Potere calorifico Nel S.I. si misura in joule [J/kg] oppure [J/m 3 ]. Nell impiantistica termotecnica si usa anche 1 kwh = 860 kcal = 3,6 MJ.

36 Potere calorifico (classificazione) Potere calorifico p.c.i. p.c.s

37 Combustibili fossili Combustibile p.c.i. [kwh/kg] Costo Gasolio 11,7 1,25 /l GPL 12,8 1,02 /l Metano 13,5 0,76 /m 3

38 Combustibili di origine vegetale Combustibile p.c.i. [kwh/kg] Costo medio Cippato di quercia (um.75%) 2,1 0,13 Cippato di quercia (um. 25%) 3,5 0,13 Pellets (umidità 10%) 4,9 0,25 /kg

39 Gruppi termici rendimento

40 Rendimento η= Energia utile Energia immessa = Eu Ei

41 Rendimento (la formula) η = (Ei-Ep)/Ei η è il rendimento [numero puro] E i è l energia entrante [kcal nel S.T] [kj nel S.I.] E p è l energia persa [kcal nel S.T] [kj nel S.I.]

42 Energia entrante Equivale al potere calorifico del combustibile moltiplicato per la quantità di combustibile immesso.

43 Energia perduta Equivale alla somma di tutte le energie disperse (al camino, attraverso il corpo caldaia e la mantellatura).

44 Perdite 8% 2%

45 Gruppi termici classificazione

46 Caldaie (classificazione) Caldaie In base al combustibile In base al materiale del corpo caldaia In base al tipo di installazione Condensazione e non

47 Caldaie (a gas)

48 Caldaie (a pellets)

49 Caldaie (a cippato)

50 Caldaie (in ghisa e acciaio) ghisa acciaio

51 Caldaie (murali e a terra)

52 Caldaie (a condensazione)

53 Caldaie a condensazione (se alimentate a metano)

54 confronto

55 Centrali termiche a gas

56 Centrale termica (a gas)

57 Centrale termica (a gas)

58 Centrale termica (a gas)

59 Centrali termiche gas Normativa

60 Centrali termiche a gas (Normativa) D.M. 12 Aprile 1996 Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, la costruzione e l esercizio degli impianti termici alimentati da combustibili gassosi.

61 Centrali termiche a gas (installazione)

62 Centrali termiche a gas (installazione)

63 Centrali termiche a gas (installazione)

64 Centrali termiche gas spazi di rispetto

65 Centrali termiche (spazi di rispetto)

66 Centrali termiche (spazi di rispetto)

67 Centrali termiche a biomassa

68 Centrale termica (a cippato)

69 Centrali termiche a biomassa despositi

70 Deposito su piano inclinato

71 Deposito in silos interrato

72 Centrali termiche a biomassa sistemi di carico

73 Schemi di caricamento cippato

74 Schemi di caricamento cippato

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76 Schemi di caricamento cippato (coclea)

77 Schemi di caricamento pellets

78 Qui ci potrebbe stare una centrale?

79 Macchine frigorifere generalità

80 Macchine frigorifere (classificazione) Macchine frigoirfere Chiller Pompe di calore

81 Pompe di calore generalità

82 Cos è una pompa di calore?

83 Definizione: pompa di calore É una macchine in grado di trasferire energia termica da un corpo a temperatura più bassa a un corpo a temperatura più alta.

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85 Ambiente riscaldato a Ts>Ti Energia fornita Q s Pompa di di calore calore L n,e Lavoro speso Energia prelevata Q i Ambiente freddo a Ti

86 Prima però

87 Primo Principio della Termodinamica L energia è una grandezza che si conserva

88 Secondo Principio della Termodinamica Le trasformazioni spontanee possono avvenire solo in un senso

89 calore elettricità

90 18 35

91 Pompe di calore funzionamento

92 Schema funzionale condensatore valvola di laminazione Pompa di calore compressore evaporatore

93 Schema funzionale Q s condensatore ambiente da riscaldare valvola di laminazione Pompa di calore compressore L n,e ambiente esterno Q i evaporatore

94 Pompe di calore classificazione

95 Dipende dai serbatoi di energia utilizzati Pompe di calore aria-aria Pompe di calore aria-acqua Pompe di calore acqua-acqua Pompe di calore terreno-acqua

96 Ci sono pompe di calore ad aria

97 Ci sono pompe di calore ad aria

98 pompe di calore ad acqua

99 e pompe di calore geotermiche

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101 Profondità [m] Gradiente termico del terreno Temperatura superficiale [ C] Febbraio Maggio Novembre Agosto

102 Pompe di calore rendimento

103 Per le P.d.C si esprime con: C.O.P. Coefficient Of Permormance

104 C.O.P. (la formula) η= 1 1-(T i /T s )

105 Per i chiller si parla di E.E.R. Energy Efficiency Ratio

106 E.E.R. (la formula) η= 1 (T s /T i )-1

107 Attenzione Occhio ai valori dei rendimenti riportati nei cataloghi delle aziende produttrici

108 Ricapitolando le macchine frigorifere

109 Primo Sono macchine termiche che funzionano secondo un ciclo termodinamico inverso

110 Secondo Per funzionare utilizzano energia elettrica producendo al contempo energia termica

111 Terzo Hanno un rendimento espresso dall indice C.O.P. che dipende dal ΔT tra l ambiente esterno e quello da riscaldare.

112 25 C 20 C

113 40 C 20 C

114 Centrali frigorifere

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118 Centrali frigorifere installazione

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123 Centrali frigorifere rumore

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129 Capitolo 3 Impianti di riscaldamento Componenti per la distribuzione

130 Reti di distribuzione

131 Definizione: reti di distribuzione sono quell insieme di tubazioni che consentono di far circolare il fluido termo-vettore all interno dell impianto di riscaldamento o condizionamento.

132 Qual è il problema delle reti di distribuzione?

133 Bilanciamento si ipotizza una ΔT uguale per ogni terminale (radiatori, fan-coils, ) fissato il ΔT risulta automaticamente determinata la portata si deve fare in modo che, a ogni terminale, giunga la portata d acqua calcolata

134 Reti di distribuzione perdite di carico

135 Perdite di carico distribuite (formula) ρ è la densità dell acqua [kg/m³]; D è il diametro interno del tubo [m]; u è la velocità media dell acqua [m/s]. f è il fattore di attrito (considera la rugosità del tubo)

136 Valore del coefficiente f (Moody)

137 Perdite di carico distribuite (per tubi a bassa scabrezza, es. rame) ν = viscosità cinematica del fluido [m 2 /s]; D è il diametro interno del tubo [mm]; G è la portata di acqua [l/h].

138 Perdite di carico concentrate (per tubi a media scabrezza, es. acciaio) ν = viscosità cinematica del fluido [m 2 /s]; D è il diametro interno del tubo [mm]; G è la portata di acqua [l/h].

139 Perdite di carico concentrate (formula) z = perdita di carico localizzata [Pa] ξ = coefficiente di perdita localizzata ρ = massa volumica del fluido [kg/m 3 ] u = velocità media del flusso [m/s]

140 Valore del coefficiente ξ

141 Valore del coefficiente ξ

142 Reti di distribuzione classificazione

143 Distribuzione monotubo

144 Distribuzione a due tubi

145 Distribuzione a due tubi (ritorno inverso)

146 Distribuzione con collettori modul

147 Distribuzione con collettori modul

148 Tubazioni per l acqua tipologie

149 Tubi in acciaio Venduti in barre da 4 a 7 metri Accoppiabili con manicotti, flange o saldati Impianti di climatizzazione, gas e antincendio

150 Tubi in acciaio

151 Tubi in materiale plastico (polietilete reticolato PEX) Piegabili con facilità Accoppiabili con raccordi a pressare Impianti di climatizzazione e sanitari

152 Tubi in materiale plastico (polietilete ad alta densità - PEAD) Piegabili con facilità Accoppiabili con flange o saldatura di testa Impianti di acqua fredda potabile e antincendio

153 Tubi in rame Venduti in rotoli o barre, preisolati o nudi Accoppiabili con raccordi e saldatura Impianti di acqua fredda potabile e antincendio

154 Tubi in rame

155 Capitolo 3 Impianti di riscaldamento Componenti per l emissione

156 Definizione: corpo scaldante I corpi scaldanti hanno la funzione di immettere nell ambiente da climatizzare l energia termica proveniente dalla rete di distribuzione.

157 Radiatori

158 Definizione: radiatore I radiatori sono corpi scaldanti che cedono calore per convenzione naturale e irraggiamento.

159 Radiatori

160 Radiatori tipologie

161 Radiatori in ghisa Facilmente componibili, silenziosi Fragili e pesanti

162 Radiatori in acciaio Facilmente componibili, silenziosi Fragili e pesanti

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165 Radiatori in alluminio Hanno un alta resa e sono molto leggeri Si raffreddano presto (bassa inerzia termica)

166 Ventilconvettori

167 Definizione: ventilconvettore I ventilconvettori (o fan-coils) sono corpi scaldanti che cedono calore per convenzione forzata.

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169 Ventilconvettori tipologie

170 Fan-coils a mobiletto Adatti all installazione verticale a pavimento Dotati di regolazione a bordo

171 Fan-coils a mobiletto

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173 Fan-coils da incasso Installazione in controsoffitti o contropareti Manutenzione difficoltosa

174 Fan-coils da incasso

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176 Fan-coils a cassetta Adatti all installazione in controsoffitti Regolazione remota (con telecomando)

177 Fan-coils a cassetta

178 Fan-coils a parete Adatti all installazione a parete Sono simili a un normale condizionatore

179 Fan-coils a parete

180 Pannelli radianti

181 Definizione: pannelli radianti Basati sulla circolazione di acqua all interno di in un circuito chiuso che copre una superficie radiante.

182 Pannelli radianti tipologie

183 Pannelli radianti a pavimento Comfort termico e libertà di arredo Non è attuabile il condizionamento

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186 Pannelli radianti a parete Semplici da installare Limitazioni nell arredamento

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188 Pannelli radianti a soffitto Semplici da installare Manutenzione difficoltosa

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191 Termostrisce

192 Definizione: termostrisce Le termo strisce sono corpi scaldanti che, appesi in quota, cedono calore per irraggiamento.

193 Strisce radianti Risparmio energetico e silenziosità Installazione laboriosa e delicata

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197 Aerotermi

198 Definizione: aerotermi Sono componenti che realizzano il riscaldamento di grandi ambienti attraverso convenzione forzata.

199 Aerotermi Poco costosi e semplici da installare Poco efficienti e molto rumorosi

200 Pannelli radianti tipologie

201 Aerotermi (a parete)

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203 Aerotermi (a soffitto)

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